Zusammenfassung des Arbeitspakets 2
Konzeption Informationsmodell
Das Ziel des zweiten Arbeitspakets besteht in der Konzeption des Informationsmodells für die Batteriezellproduktion. Dieses Modell soll eine standardisierte und durchgängige Datenstruktur schaffen, die sowohl technische als auch prozessbezogene Informationen integriert und so eine Grundlage für Interoperabilität und Transparenz entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Batterieproduktion bildet. Die folgende Abbildung stellt schematisch die Einbettung des zweiten Arbeitspakets in das Gesamtvorhaben des Projekts ENLARGE dar.
Zentrale Erkenntnisse und Ergebnisse
- System- und Prozessarchitekturen
- Prozess- und Anlagenparameterlandkarten
- Übersicht über bestehende Standards
- Metamodell als Basis für die detaillierte Ausarbeitung
- Modellspezifikationen der Teilmodelle
Vorgehen
Die Entwicklung des Modells erfolgt zunächst über eine Top-Down-Analyse, ergänzt durch systematische Untersuchungen der Einzelprozesse sowie Literaturrecherchen. Dabei orientierte sich das Vorgehen methodisch an der Norm ISA88 bzw. DIN EN 61512, um eine einheitliche Beschreibung der Prozessarchitekturen sicherzustellen. In diesem Rahmen wurden die Systemgrenzen und die notwendige Granularität festgelegt, wobei die in Arbeitspaket 1 definierte die Grundlage bildete.
Basierend auf den durchgeführten Analysen wurde eine umfassende Prozess- und Anlagenparameterkarte abgeleitet, die eine Vielzahl technischer und prozessbezogener Parameter strukturiert erfasst und verschiedenen Anwendungsperspektiven zuordnet. Die daraus entstandene Parameterbasis bildet ein zentrales Fundament für die nachfolgende Modellierung und adressiert gleichzeitig die Anforderungen an das Projekt ENLARGE, die im Rahmen des Arbeitspakets 1 identifiziert wurden.
Ein weiterer wesentlicher Schwerpunkt lag in der Recherche und Bewertung bereits bestehender Informationsmodelle, insbesondere auch im Kontext OPC UA Companion Specifications. Hier zeigt sich, dass zahlreiche Informationen, die beispielsweise Anlagenzustände oder Herstellerdaten betreffen, in bestehenden Modellen bereits abgebildet sind und sinnvoll übernommen werden können. Anstatt alle Inhalte neu zu definieren, greift das ENLARGE Informationsmodell bestehende Strukturen, wie die OPC UA Machinery als Basis auf und ergänzt die bestehende Modelllandschaft gezielt um prozessspezifische Aspekte der Batteriezellproduktion. Die resultierende Modellstruktur besteht aus sogenannten GeneralTypes, die prozessübergreifende Informationen kapseln und aus prozessspezifischen Teilmodellen für jeden einzelnen Fertigungsschritt. Dieses Vorgehen minimiert Redundanzen und vereinfacht die Modellpflege.
Zur Spezifikation der einzelnen Teilmodelle wurden eine Vielzahl an Workshops mit den Projektpartnern und externen Prozessexperten durchgeführt. In diesem Rahmen wurden für alle Prozessschritte sowie für die GeneralTypes strukturierte Modellentwürfe erstellt, die relevante Parameter, Datenbeziehungen und Metainformationen enthalten. Über das Projekt hinaus wurde zudem eine offizielle OPC UA Working Group gegründet, die eine weitere Plattform zur Validierung der entwickelten Modelle bietet. Die Working Groups werden vom VDMA organisiert und wichtige Partner der Industrie eingeladen. Die Anpassungs- und Erweiterungsvorschläge, die sich aus den Working Group Meetings ergeben, werden im Rahmen des Projekts ENLARGE evaluiert und in den Modellen umgesetzt.
Begleitend erfolgt ein kontinuierliches Monitoring neuer Veröffentlichungen und technischer Standards im Bereich der Informationsmodellierung für die Batteriezellproduktion, um frühzeitig auf relevante Entwicklungen reagieren zu können. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das entwickelte Informationsmodell anschlussfähig bleibt und eine nachhaltige Grundlage für datenbasierte Anwendungen in der Batteriezellproduktion geschaffen wird.
Eine detaillierte Darstellung des Vorgehens im zweiten Arbeitspaket ist der folgenden Abbildung zu entnehmen.
